当前位置:
文档之家› 电力系统电压不稳定事故及其分析
电力系统电压不稳定事故及其分析
损失负荷大约11400 MW。 大约60分钟之后,瑞典电网的主网才得以恢复。
清华大学电机系 周双喜
(1)瑞典电网事故(1983年12月27日)
3) 基本分析
馈电变电站电压降低,导致系统负荷瞬时下降;然而由 于OLTC动作,恢复配电电压,反过来,使负荷增加, 导致传输线负荷增加,主网电压下降,而使馈电变电站 的电压进一步下降。OLTC的总的结果是使主网和配电 网电压都逐渐降低。
2)1983年12 月27日事故历程
电压崩溃前,负荷 为18000MW,小于峰荷; 在南北主传输断面上大约有5600MW负荷,低于它的容量极限5800MW; 网络电压稳定在400~405kV ,频率接近于50Hz。 电压崩溃起因:在斯德哥尔摩(Stocklm)西北的海尔迈变电站倒闸操作、线 路刀闸过热损坏、造成断路器和电流互感器之间单相接地闪络故障。 单相接地故障引起的断路器过热故障,导致整个变电站与系统解列(因为分 段断路器没有投入运行),来自北部的400kV输电线路失去了东边的两条和 一台400/220kV变压器。这时,有发电机跳闸,网络其余部分维持正常。
故障50 秒后另外一条400kV主干线由于距离保护动作(低电压,大电 流)而跳闸,其余几条主干线变为重负荷而发生级联跳闸。
清华大学电机系 周双喜
(1)瑞典电网事故(1983年12月27日)
几秒钟内,北南主干线全部跳闸,瑞典北部电网频率升高,南部电 网频率降低。瑞典和西欧及挪威的联络线都解列(低频)。南部4个核 电站只有在福什马克(Forsmarks)的一台机组(核电)没有因过 电流或低阻抗而跳闸,这台机组在扰动期间仍和北部电网相连。 主干线跳闸后,由于南部大量功率缺额,使南部所有发电机都跳闸
主网由于重负荷而逐渐降低电压,增大电流,导纳明显 增加,导致距离保护动作,线路级联跳闸。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
清华大学电机系 周双喜
(2)东京电网事故(1987年7月23日)
1)东京电网概况
东京电力公司(TEPCO)50Hz电网北部与Tohuku电力公司相连,南部通过换 频器(Sakuma和 Shin-Shinauo变电站)与Chubu电力公司60Hz电网相连 1987年东京电力公司最大发电功率为39000MW。主力发电厂为核电厂和大 型火力发电厂,都位于东北部。在夏季, 经500kV主干线由东往西输送大量功 率。 事故前一天,东京电力公司预报第二天最大负荷需求为38500MW,准备发电 功率为40500MW。7月23日晨,气预报改变,东京电力公司负荷需求校正为 39000MW(若气温为34℃)到40000MW(若气温为36℃ )。准备发电功率增 加到 41500MW,备用功率1520MW,备用率为3.8%。
内容
电力系统电压不稳定事故及其分析 电压稳定基本概念 改善电压稳定的措施和控制
清华大学电机系 周双喜
电力系统电压不稳定事故及其分析
瑞典电网事故(1983年12月27日) 东京电网事故(1987年7月23日) 法国西部电网电压崩溃(1987年1月12日) 美国西部电力系统停电事故(1996年7月2 日) 亚特兰大供电区域事故(1999.7.30 ) 基于实际事件的电压崩溃一般特征
清华大学电机系 周双喜
(2)东京电网事故(1987年7月23日)
清华大学电机系 周双喜
(2)东京电网事故(1987年7月23日)
2)事故主要历程
7月23日早晨, 负荷需求39100 MW,超过预报值。午饭时间,负荷降至 36500 MW
12:40 负荷需求开始增加。
13:00 负荷需求增加到38200 MW,系统增加发电量以平衡负荷的突然增 加。并联电容器投入,发电机也增加无功出力。频率保持为50HZ,主干电 网电压从510kV调整到520kV。频率和电压运行在正常状态。
13:00开始,负荷需求进一步增加,负荷增加速度达400 MW/分钟,比估 计的高得多。 电压逐渐下降。发电机无功进一步增加,并联电容器也向500 kV系统增加无功出力。 13:07 全部并联电容器投入运行。
清华大学电机系 周双喜
(2)东京电网事故(1987年7月23日)
13:10 功率需求达到39300 MW,为当年夏季最大值。
清华大学电机系 周双喜
(1)瑞典电网事故(1983年12月27日)
两条400kV线路退出后,引起其余5条线路负荷加重,和通过 Stocklmrqy的220kV线路负荷增加, 斯德哥尔摩 (Stocklm) 负荷区 电压降低,负荷减少。
大约8秒钟之后,220kV线路由于过负荷而跳闸。南部负荷区由于带负 荷调分接头变压器的作用,负荷开始恢复。 负荷恢复,导致中部北-南主干线上电流进一步增大,南部电压进一步 降低。
13:15 电压降至460 kV(0.92pu)。 13:19 东部电压降至370kV(0.74pu),系统负荷中心电压降至 390k V(0.78pu)。 三个变电站新富士(Shinfuji)、新秦亚(ShnHatano)和北东京(Kifa-Tokyo)保护动作跳闸。 事故总共失去负荷 8168 MW, 影响到280万用户。 13:23~13:35 上述三个变电站恢复运行; 13:36 大约 4700MW负荷得到恢复; 14:30 大约6300MW负荷得到恢复; 16:00 大约7300MW负荷 得到恢复;16:40 系统完全恢复。
有联络线和挪威及芬兰相连形成北部电力系统。与西欧有交流联网, 与北欧一些国家有直流联网。
瑞典电网为北-南狭长网络,400、220、132kV三个电压等级。 网络运行受断面允许的极限功率限制。
清华大学电机系 周双喜
(1)瑞典电网事故(1983年12月27日)
清华大学电机系 周双喜
(1)瑞典电网事故(1983年12月27日)
清华大学电机系 周双喜
(1)瑞典电网事故(1983年12月27日)
1)系统的一般特征
瑞典电网总发电为18000MW,其中水电约占64%,主要位于北部; 核电约占35%,位于南部;火电只占2%,散布在南部。 北部水电通过7 条400kV 传输线路和南部负荷区相连,所有线路都 有串联和并联补偿。大的并联电抗器(总计约6000MVAr)直接接于 大系统,一般由手动投切,紧急情况下根据电压自动投切。并联电 容器接于低压系统,根据不同的时间准则(即不同季节,一天中不同 时间段)投切。